Boîtier Télémétrie 24V
Thought for 25 sec
Je vais ajouter une chaîne d’alimentation protégée pour l’entrée 24 V : fusible, protection inversion/retour, TVS contre surtensions/transitoires type alternateur, filtrage, puis rails 5 V et 3,3 V pour les modules.
Worked for 1 min 43 sec
Je suis bloqué parce que le compte n’a plus d’ACUs disponibles, donc je ne peux plus modifier le schéma maintenant.
Ce que j’ai fait :
- relu le schéma actuel : il contient encore l’ancien montage blinker 9 V / 555 ;
- relu le fichier Choix capteur et alimentation 24 V ;
- identifié les composants adaptés pour sécuriser l’entrée 24 V :
- fusible/PTC 24 V ;
- TVS pour surtensions/transitoires ;
- protection inversion/retour type diode Schottky ou idéalement contrôleur “ideal diode” ;
- filtrage EMI ;
- convertisseur 24 V → 5 V robuste ;
- régulateur 5 V → 3,3 V.
À faire dès que des ACUs sont disponibles :
- ajouter ces composants au schéma ;
- câbler la chaîne : 24 V entrée → fusible → anti-retour/inversion → TVS → filtre → 5 V → 3,3 V ;
- ajouter les condensateurs de bulk/découplage ;
- vérifier ERC/connectivité.
Liste composants
Schéma connexion
Calcul valeurs
Choix anti-retour
Checklist ERC
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Choix capteur et alimentation 24 V
Contexte retenu
Projet de boîtier pour compresseur d’air de ballons de foot, alimentation d’entrée 24 V DC, ESP32 avec BLE, GPS, 4G, accéléromètre avec interruption, capteur de pression après électrovanne et électrovanne Airtec M-05-520-HN-412.
Électrovanne retenue : Airtec M-05-520-HN-412 / Tameson V2QSM, 5/2, bistable double solénoïde, 24 V DC, G1/8, 2–10 bar.
Capteur de pression recommandé
Choix principal
Sensata PTE7100-12AC-1B010BN
Raisons :
- plage 0–10 bar ;
- sortie analogique 0,5–4,5 V ratiométrique ;
- raccord G1/4 DIN 3852-E ;
- capteur industriel de marque connue ;
- sortie simple à lire par ADC après adaptation vers 3,3 V.
Points à vérifier avant achat : compatibilité exacte avec air comprimé sec, connecteur/câble associé, disponibilité locale, et pression maximale du compresseur.
Alternative économique
WNK80MA 10 bar 0,5–4,5 V G1/4 ou équivalent.
Raisons : facile à trouver et souvent explicitement vendu pour air/eau/huile. À réserver au prototype si la traçabilité et la qualité fournisseur sont moins critiques.
Interface capteur vers ESP32
Si capteur 0,5–4,5 V alimenté en 5 V :
- ne pas connecter directement la sortie au GPIO ESP32 ;
- utiliser un diviseur résistif pour ramener 4,5 V max sous 3,3 V ;
- exemple : 20 kΩ en haut et 10 kΩ en bas donne environ 1/3 d’atténuation, donc 4,5 V devient 1,5 V ;
- meilleure résolution possible avec un rapport plus proche de 0,68–0,70, par exemple 10 kΩ haut + 22 kΩ bas donne 4,5 V → environ 3,1 V ;
- ajouter un filtre RC léger vers l’ADC, par exemple 1 kΩ série + 100 nF vers GND près de l’ESP32.
Recommandation : utiliser un ADC1 de l’ESP32, pas ADC2, car ADC2 peut être indisponible quand le WiFi est actif.
Budget d’alimentation approximatif
Hypothèses de dimensionnement :
Table
| Rail | Charge | Typique | Pic |
|---|---|---|---|
| 5 V | modem 4G/LTE | 300–800 mA | 2 A |
| 5 V | GPS | 30–80 mA | 100 mA |
| 5 V | capteur pression 5 V | 5–20 mA | 30 mA |
| 3,3 V | ESP32 WiFi/BLE | 120–250 mA | 500 mA |
| 3,3 V | accéléromètre | <1 mA | quelques mA |
Dimensionnement recommandé :
- entrée 24 V protégée par fusible, TVS, protection inversion polarité et filtrage ;
- rail 5 V capable de fournir au moins 3 A, idéalement 4–5 A pour marge 4G ;
- rail 3,3 V capable de fournir au moins 700 mA à 1 A ;
- les bobines de l’électrovanne restent sur 24 V et ne passent pas par le régulateur 5 V.
Convertisseur 24 V → 5 V recommandé
Options trouvées en bibliothèque Flux :
- TDK-Lambda CCG30-24-05S — 9–36 V entrée, 5 V 6 A / 30 W, isolé. Très robuste mais plus cher.
- Murata IRE-24/5-Q12PF-C — 9–36 V entrée, 5 V 5 A, isolé.
- TI LM5013DDAR — buck 6–100 V, 3,5 A, plus intégré au PCB mais demande calcul d’inductance/compensation/layout soigné.
Recommandation prototype : utiliser un module DC/DC robuste 9–36 V vers 5 V ≥3 A, idéalement CCG30-24-05S ou équivalent, pour éviter les risques de layout d’un buck haute tension au premier prototype.
Rail 3,3 V
Depuis le 5 V :
- LDO 3,3 V 1 A acceptable si dissipation validée : environ (5 V - 3,3 V) × 0,25 A = 0,425 W typique, donc attention à la chaleur ;
- préférable : petit buck 3,3 V ou LDO avec bon boîtier + cuivre si l’ESP32 transmet souvent.
Driver électrovanne double bobine
Architecture :
- deux sorties ESP32 commandent deux drivers low-side MOSFET ;
- bobine A : impulsion ouverture ;
- bobine B : impulsion fermeture ;
- chaque bobine connectée au +24 V d’un côté, MOSFET vers GND de l’autre ;
- diode de roue libre ou TVS/clamp par bobine selon vitesse de relâchement souhaitée ;
- ajouter résistances de grille, pull-down de grille et masse commune logique/puissance.
À rechercher dans la fiche Airtec : courant de bobine, puissance en W, durée d’impulsion maximale/recommandée et type de connecteur.
Décision actuelle
- Électrovanne : Airtec M-05-520-HN-412.
- Capteur pression conseillé : Sensata PTE7100-12AC-1B010BN.
- Accéléromètre conseillé pour prototype : Adafruit LIS3DH 2809 si l’objectif est une intégration rapide par module I2C avec broche INT.
- Accéléromètre conseillé pour PCB dédié ensuite : LIS3DHTR ou ADXL345BCCZ-RL ; le LIS3DH est économique et courant, l’ADXL345 a beaucoup d’exemples et deux broches d’interruption.
- Alimentation : 24 V protégé → 5 V ≥3 A/5 A recommandé → 3,3 V ≥700 mA/1 A.
- Prochaine étape : choisir ESP32 + module 4G/GPS, puis faire le schéma avec connecteurs pour capteur et électrovanne.
Accéléromètre I2C avec interruption
Choix recommandé pour aller vite
Adafruit LIS3DH 2809
Raisons :
- module déjà assemblé, cohérent avec l’objectif de prototypage rapide ;
- communication I2C ;
- broches d’interruption disponibles ;
- fonctions intégrées utiles pour détection de choc/mouvement : click/tap, free-fall, wake-up/activity ;
- alimentation compatible 3,3 V ;
- bibliothèques Adafruit/Arduino faciles à utiliser avec ESP32.
Connexion typique :
- VCC → 3,3 V ;
- GND → GND ;
- SDA/SCL → bus I2C ESP32 avec pull-ups 4,7 kΩ vers 3,3 V si la carte n’en fournit pas déjà ;
- INT1 ou INT2 → GPIO ESP32 configuré en entrée interruption.
Alternatives
ADXL345 / Adafruit ADXL345 1231 : très bon si l’on veut beaucoup d’exemples logiciel, I2C/SPI, ±2/4/8/16 g, activité/inactivité, tap/double tap, free-fall, interruptions configurables.
LIS2DW12 : meilleur choix moderne basse consommation pour une V2 industrielle, avec wake-up/free-fall/tap/activity/inactivity et deux interruptions, mais moins directement disponible dans la bibliothèque Flux trouvée à ce stade.
Décision recommandée
Pour ce projet basé sur T-SIM7080 et assemblage rapide : commencer avec Adafruit LIS3DH 2809 en module. Migrer vers LIS3DHTR ou LIS2DW12 sur PCB dédié si le produit passe en version industrielle.
Contexte retenu
Capteur de pression recommandé
Choix principal
Alternative économique
Interface capteur vers ESP32
Budget d’alimentation approximatif
Convertisseur 24 V → 5 V recommandé
Rail 3,3 V
Driver électrovanne double bobine
Décision actuelle
Accéléromètre I2C avec interruption
Choix recommandé pour aller vite
Alternatives
Décision recommandée
